Perbedaan Antara Kloning Gen dan PCR

Perbedaan Utama - Kloning Gen vs PCR
 

Sintesis banyak salinan DNA dari fragmen DNA spesifik disebut amplifikasi DNA. Ada dua proses amplifikasi DNA utama yaitu kloning gen dan PCR. Perbedaan utama antara kloning gen dan PCR adalah, kloning gen menghasilkan banyak salinan dari gen tertentu in vivo dengan membangun DNA rekombinan dan tumbuh di dalam bakteri inang sementara PCR menghasilkan jutaan salinan fragmen DNA spesifik in vitro menjalani siklus denaturasi dan sintesis berulang.

ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Kloning Gen
3. Apa itu PCR
4. Perbandingan Berdampingan - Kloning Gen vs PCR
5. Ringkasan

Apa itu Kloning Gen?

Kloning gen adalah teknik yang digunakan untuk menemukan dan melipatgandakan gen spesifik dari DNA genom yang diekstraksi dari suatu organisme melalui konstruksi DNA rekombinan. DNA genom mengandung ribuan gen berbeda yang disandikan untuk protein. Ketika DNA diekstraksi, itu mencakup semua gen yang mungkin ditanggungnya. Teknik kloning gen telah memungkinkan deteksi gen spesifik dari total DNA. Oleh karena itu kloning gen berfungsi sebagai alat penting dalam biologi molekuler.

Pembuatan perpustakaan genom suatu organisme sangat penting dalam kloning gen jika tidak ada petunjuk tentang lokasi gen yang relevan dalam DNA. Pustaka genom dibuat menggunakan langkah-langkah berikut.

Langkah 1: Ekstraksi total DNA dari suatu organisme yang mengandung gen yang diinginkan.

Langkah 2: Batasi pencernaan dari DNA yang diekstraksi untuk menghasilkan fragmen kecil yang dapat dikelola. Langkah ini difasilitasi oleh restriksi endonucleases.

Langkah 3: Pemilihan vektor yang cocok dan pembukaan DNA vektor menggunakan restriksi endonuklease yang sama. Plasmid bakteri biasanya digunakan sebagai vektor untuk membawa DNA asing. Plasmid adalah lingkaran kecil DNA yang terletak di dalam bakteri.

Langkah 4: Menggabungkan vektor DNA dan DNA terfragmentasi untuk menghasilkan molekul DNA rekombinan. Langkah ini diatur oleh DNA ligase.

Langkah 5: Mentransfer molekul DNA rekombinan menjadi bakteri inang. Langkah ini dikenal sebagai transformasi, dan dilakukan dengan menggunakan sengatan panas.

Langkah 5: Penapisan sel bakteri yang ditransformasi pada media kultur. Populasi campuran sel inang yang ditransformasi dan yang tidak diubah diperoleh pada akhir proses transformasi. Sebagai gen yang menarik hanya termasuk dalam sel inang yang ditransformasi. Oleh karena itu, perlu untuk memilih sel yang diubah. Pemilihan dilakukan menggunakan media selektif yang mengandung antibiotik. Hanya sel yang ditransformasi yang tumbuh pada media skrining ini yang memungkinkan pemilihan.

Langkah 6: Tumbuhnya bakteri untuk menghasilkan perpustakaan gen. Pada langkah ini, sel inang yang ditransformasi dimasukkan ke dalam media kultur segar yang menyediakan kebutuhan pertumbuhan yang optimal. Total koloni pada lempeng kultur mewakili perpustakaan genom organisme itu.

Langkah 7: Molekul DNA rekombinan yang mengandung gen yang menarik harus disaring dari ribuan fragmen DNA rekombinan yang dikloning. Ini dapat dicapai dengan menggunakan probe yang menandai gen spesifik atau protein spesifik hasil dari gen itu.

Setelah gen tertarik yang mengandung koloni bakteri diidentifikasi dari total koloni, dimungkinkan untuk membuat jutaan salinan dari plasmid rekombinan yang mengandung gen tersebut..

Kloning gen digunakan dalam membangun perpustakaan gen, menghasilkan protein khusus, vitamin, antibiotik, hormon, sekuensing dan pemetaan genom organisme, membuat banyak salinan individu DNA dalam forensik dll.

Gambar_1: Kloning Gen

Apa itu PCR??

Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah teknik yang menghasilkan sejumlah besar salinan fragmen DNA tertentu. Amplifikasi eksponensial dari sekuens DNA spesifik diperoleh oleh PCR di bawah in vitro kondisi. Teknik ini adalah alat yang sangat kuat dalam Biologi Molekuler karena dapat menggandakan sampel kecil DNA menjadi jumlah yang dapat digunakan. PCR diperkenalkan oleh Kary Mullis pada tahun 1983 dan penemuan pemenang hadiah ini menciptakan kemajuan besar dalam Biologi Molekuler.

Teknik PCR mengikuti reaksi PCR berulang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 02. Satu reaksi PCR terdiri dari tiga langkah utama yang terjadi pada tiga suhu yang berbeda; denaturasi untai ganda pada DNA pada 94 ⁰C, anil dari primer pada 68 ⁰C dan perpanjangan untai di 72 ⁰C. Oleh karena itu, ketika PCR dilakukan, fluktuasi suhu harus sangat dijaga untuk replikasi yang tepat. PCR dilakukan di mesin PCR di dalam tabung PCR. Tabung PCR dimuat dengan campuran PCR yang benar yang mengandung DNA templat, Taq polimerase, primer, dNTPs dan buffer. Denaturasi DNA sampel untai ganda menjadi DNA untai tunggal dilakukan dengan memutus ikatan hidrogen antara basa komplementer pada 94 - 98 ⁰C. Kemudian satu untai cetakan DNA terpapar untuk primer. Sepasang primer (maju dan mundur) harus disediakan, dan mereka harus termostabil untuk mentolerir suhu tinggi. Primer adalah sekuens DNA pendek untai tunggal yang melengkapi ujung fragmen DNA target. Primer sintetis digunakan dalam PCR. Primer mengikat dengan basis sampel DNA komplementer dan memulai sintesis untai baru. Langkah ini dikatalisis oleh enzim yang disebut Taq polimerase; enzim DNA polimerase termostabil yang diisolasi dari Thermus auqaticus. Ketika primer dan nukleotida (blok bangunan) tersedia, Taq polimerase membangun untai DNA baru yang saling melengkapi untuk membentuk DNA. Pada akhir program PCR, fragmen DNA teramplifikasi diamati menggunakan elektroforesis gel. Jika analisis lebih lanjut diperlukan, produk PCR dimurnikan dari gel.

PCR sangat berguna untuk mendiagnosis dan memantau penyakit genetik dan penyakit yang didapat, mengidentifikasi penjahat (di bidang forensik), mempelajari struktur dan fungsi segmen DNA yang ditargetkan, mengurutkan dan memetakan genom organisme, dll. PCR telah menjadi teknik laboratorium rutin di laboratorium penelitian biologi medis dan molekuler di antara para ilmuwan karena memiliki beragam aplikasi.

Gambar_2: Reaksi Rantai Polimerase

Apa perbedaan antara Kloning Gen dan PCR?

Kloning gen vs PCR
Kloning gen adalah proses pembuatan banyak salinan gen tertentu in vivo melalui DNA rekombinan dan mentransformasikannya menjadi bakteri inang.	Teknik PCR menghasilkan banyak salinan dari urutan DNA tertentu in vitro melalui siklus berulang reaksi PCR.
Persyaratan untuk Membangun DNA Rekombinan
DNA rekombinan diproduksi untuk menemukan gen.	DNA rekombinan tidak diproduksi.
Butuh Tenaga Kerja
Proses ini padat karya.	Persalinan intensif tidak diperlukan.
Proses in vivo atau In vitro
Konstruksi DNA rekombinan adalah in vitro dan amplifikasi DNA adalah in vivo.	Amplifikasi DNA terjadi sepenuhnya in vitro.

Ringkasan - Kloning Gen vs PCR

Kloning gen dan PCR adalah dua metode yang digunakan untuk amplifikasi DNA. PCR adalah sebuah in vitro proses yang membuat banyak salinan DNA dari fragmen DNA tertentu tanpa menggunakan DNA rekombinan dan organisme inang. Kloning gen terutama merupakan suatu in vivo proses yang menghasilkan banyak salinan gen yang tertarik di dalam organisme inang melalui konstruksi DNA rekombinan. Ini adalah perbedaan antara kloning gen dan PCR.

Referensi:
1. Griffiths, Anthony JF. "Mengkloning Gen Tertentu." Analisis Genetik Modern. Perpustakaan Kedokteran Nasional A.S., 01 Januari 1999. Web. 22 Februari 2017
2. "Reaksi Rantai Polimerase (PCR)." Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. Perpustakaan Kedokteran Nasional A.N., n.d. Web. 22 Februari 2017

Gambar milik:
1. "Gambar 17 01 06" Oleh CNX OpenStax - (CC BY 4.0) melalui Commons Wikimedia
2. "PCR" Oleh Madprime - Pekerjaan sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia